새로운 페라이트 의 응용 기술

전문가 제언

○ 페라이트(ferrite)란 산화철(Fe2O3)을 주성분으로 하여, MO·Fe2O3(M은 Co, Ni, Mn, 등 2가의 자성 이온)이라고 하는 조성을 지닌 강자성 재료이다. 이것은 대표적인 강자성체인 마그네타이트(Fe3O4)의 FeO·Fe2O3의 결정구조를 인공적으로 만든 것과 같다. 그 자기적 특성에 따라서 소프트페라이트(soft ferrite), 하드페라이트(hard ferrite), 반경자성 페라이트(anti-ferromagnetic ferrite), 등으로 나눌 수 있다.

 

○ 지금까지 페라이트는 주로 벌크(bulk)형으로 제조되어 트랜스포머나 인덕터, 또는 스피커, 모터용 마그네트 등의 전자재료로 사용되었다. 이들은 모두 산화철을 주성분으로 사용함으로, 특성이 안정적이고 가격이 싼 특징이 있다.

 

○ 본 문헌은 이와 같은 산화철의 특징을 이용하여, 태양광 에너지 변환소자나 스핀트로닉스(spintronics) 소자에 응용하는 방안을 소개한 것이다. 또 변환효율을 개선하는 방안도 제시하고 있다. 즉 산화철 박막으로 만든 광전극 촉매를 이용하면, 수소를 분리 생산하여 화학에너지로 이용할 수 있다.

 

○ 한편 산화철( -Fe2O3)은 산화물 광 반도체 재료이다. 따라서 전류(electric current) 대신에 실리콘처럼 스핀류(spin current)에 의해서 전자의 이동이 가능하다. 즉 마그네타이트(Fe3O4) 박막에 의해서 p형 반도체를 만들면 스핀트로닉스로 작동되는 디바이스에 응용할 수 있다.

 

○ 우리나라에서도 다수의 대학교와 연구소에서 산화철 박막을 이용한 인공광합성에 대한 연구가 진행되고 있다. 서울대학교에서는 산화철 나노입자를 제조할 수 있는 기술을 개발하고, 이 기술을 이용하여 나노전자소자, 테라비트급 저장매체, 태양전지, 바이오센서 등에 응용할 수 있음을 보여주었다. 또 고려대학교에서는 산화철 나노 입자와 그래핀 나노시트를 이용하여 슈퍼 커패시터용 전극을 개발하고, 전기에너지 저장능력을 개선하였다.

저자

Munetoshi Seki, Hitoshi Tabata

자료유형

니즈학술정보

원문언어

일어

기업산업분류

재료

연도

2014

권(호)

49(6)

잡지명

セラミックス

과학기술
표준분류

재료

페이지

460~464

분석자

허*도

분석물

• 새로운 페라이트의 응용 기술.pdf [542,850 byte]

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